CH618945A5

CH618945A5 - Device for braking the rate of fall of a transport container

Info

Publication number: CH618945A5
Application number: CH703877A
Authority: CH
Inventors: Hermann Josef Heckhausen
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor
Priority date: 1976-08-12
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1980-08-29
Also published as: ATA510577A; AT361091B; DE2636247B2; FR2361300B1; FR2361300A1; DE2636247C3; DE2636247A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen 55 der Fallgeschwindigkeit eines Transportbehälters bei Versagen der Fördervorrichtung während dem senkrechten Transport eines Transportbehälters für schwere Güter insbesondere für Brennelemente in Kernkraftwerken. The invention relates to a device for braking 55 the falling speed of a transport container if the conveyor device fails during the vertical transport of a transport container for heavy goods, in particular for fuel elements in nuclear power plants.

In Kernkraftwerken werden die abgebrannten Brennele- 60 mente in einem ca. 14 m tiefen Brennelementlagerbecken, das bis zu einer Höhe von ca. 13,5 m wassergefüllt ist, zwischengelagert. Nach ieiner bestimmten Abklingzeit werden diese Brennelemente unter Wasser in einen sogenannten Transportbehälter für abgebrannte Brennelemente eingeführt. Der 65 Transportbehälter wird verschlossen, mit Hilfe eines Kranes aus dem Brennelementlagerbecken gehoben, und über den Montageschacht zur ausserhalb des Kernkraftwerkgeländes gelegenen Wiederaufbereitungsanlage für abgebrannte Brennelemente transportiert. Da der Transport auch ausserhalb des Kernkraftwerkes erfolgt, sind solche Transportbehälter nach besonderen internationalen Vorschriften gefertigt, wobei die Behälter Gewichte von ca. 120 Tonnen erreichen können. In nuclear power plants, the spent fuel is temporarily stored in an approximately 14 m deep fuel pool, which is filled with water up to a height of approximately 13.5 m. After a certain decay time, these fuel elements are introduced under water into a so-called transport container for spent fuel elements. The 65 transport container is closed, lifted out of the fuel pool with the help of a crane, and transported via the assembly shaft to the reprocessing plant for spent fuel elements outside the site of the nuclear power plant. Since the transport also takes place outside the nuclear power plant, such transport containers are manufactured according to special international regulations, whereby the containers can reach weights of approx. 120 tons.

Dabei könnte das Problem auftreten, dass beim senkrechten Transport des Brennelement-Transportbehälters innerhalb des Brennelement-Lagerbeckens bzw. des Montageschachtes bei einem angenommenen Versagen der Krananlage der 120 Tonnen schwere Transportbehälter im ungünstigsten Fall über eine Fallhöhe von ca. 14 m in das Brennelementlagerbecken bzw. in den Montageschacht fallen und durch den Aufprall beispielsweise der Boden des Brennelementlagerbeckens beschädigt werden könnte. The problem could arise that when the fuel transport container is transported vertically within the fuel storage pool or the assembly shaft if the crane system is assumed to have failed, the 120-ton transport container in the worst case falls over a drop height of approx. 14 m into the fuel storage pool or fall into the assembly shaft and could impact, for example, the bottom of the fuel assembly pool.

Aus diesem Grunde wurde in der ÖS 2 239 421 bereits vorgeschlagen, in dem Brennelementlagerbecken eine zusätzliche Hebe- und Traganlage zum Heben und Senken des Transportbehälters anzubringen, die im Falle des Versagens des Haupthebezeuges jederzeit in der Lage ist, die volle Last des Transportbehälters aufzunehmen. Das Installieren und Warten einer derartigen Anlage ist jedoch sehr aufwendig. For this reason, it was already proposed in ÖS 2 239 421 to install an additional lifting and carrying system for lifting and lowering the transport container in the fuel pool, which is able to absorb the full load of the transport container at any time in the event of failure of the main lifting device. However, installing and maintaining such a system is very complex.

Die Erfindung macht sich daher zur Aufgabe, eine einfache Einrichtung zur Abbremsung der Senkgeschwindigkeit eines Transportbehälters zu schaffen, die einen folgenschweren Absturz ausschliesst, ohne dass eine zusätzliche Hebe- und Traganlage vorgesehen werden muss. The object of the invention is therefore to create a simple device for braking the lowering speed of a transport container, which rules out a serious fall without the need for an additional lifting and carrying system.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass unterhalb des Transportbehälters in gegebenem Abstand «a» eine mechanische Bremsvorrichtung angeordnet ist, die gegen einen bestimmten Reibungswiderstand in einer Gleiteinrichtung geführt ist und an den Transportbehälter gekoppelt ist. The object is achieved in that a mechanical braking device is arranged below the transport container at a given distance “a”, which is guided against a certain frictional resistance in a sliding device and is coupled to the transport container.

Eine besondere Ausgestaltung der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtimg eine Plattform ist, dass die Plattform aus zwei Tragplatten gebildet ist, die mit einem dazwischenliegenden Freiraum vertikal untereinander angeordnet und miteinander verbunden sind, dass innerhalb des Freiraums zwei miteinander gekoppelte Hebelsysteme gelagert sind, dass über der oberen Tragplatte in gegebenem Abstand «a» der Transportbehälter angeordnet ist, dass die Hebelsysteme an den Transportbehälter gekoppelt sind, dass jedes Hebelsystem mit einem Bremsklotz versehen ist, der zwischen ein im Freiraum angeordnetes Widerlager und die Gleiteinrichtung einrückbar ist und dass zwischen der oberen Tragplatte und den beiden Hebelsystemen eine Spannvorrichtung eingefügt ist. A special embodiment of the device is characterized in that the brake device is a platform, that the platform is formed from two support plates which are arranged vertically with one another with an intervening space and connected to one another, that two lever systems coupled to one another are mounted within the space that The transport container is arranged above the upper support plate at a given distance «a», that the lever systems are coupled to the transport container, that each lever system is provided with a brake pad that can be inserted between an abutment arranged in the free space and the sliding device and that between the upper one Support plate and the two lever systems, a clamping device is inserted.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der mechanischen Bremsvorrichtimg ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatten über Stege verbunden sind, dass die Tragplatten beidseitig an je einer Führungsschiene angeordnet sind, dass die beiden Hebelsysteme aus U-förmigen Gestängen gebildet sind, dass jeweils eine offene Seite eines U-förmigen Gestänges einer Führungsschiene zugewandt ist, dass die nach unten gerichteten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge mittels zweier Rohrstücke über ein Gelenk miteinander gekoppelt sind, dass an den freien Enden der nach unten gerichteten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge jeweils ein Bremsklotz befestigt ist. A particularly advantageous embodiment of the mechanical brake device is characterized in that the support plates are connected via webs, that the support plates are arranged on both sides of a guide rail, that the two lever systems are formed from U-shaped linkages, that in each case one open side of a U- facing a guide rail that the downward lateral boundaries of the U-shaped linkages are coupled to one another by means of two pipe pieces via a joint, that a brake pad is attached to the free ends of the downward facing lateral boundaries of the U-shaped linkages .

Eine weitere Ausgestaltung der mechanischen Bremseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die U-förmigen Gestänge jeweils an den Enden ihrer seitlichen Begrenzungen mindestens auf zwei, an der oberen und unteren Tragplatte befestigten Blöcken gelagert sind, dass die Spannvorrichtung eine Spiralfeder ist, die auf den Rohrstücken aufgesetzt ist, dass über die oben angeordneten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge Büchsen geschoben sind, dass jede Büchse über eine Lasche die durch eine Öffnung in der Tragplatte gesteckt ist, mit einer an der unteren Seitenfläche des Transportbehälters gelenkig gelagerten Anschlagôsé verbunden ist, A further embodiment of the mechanical braking device is characterized in that the U-shaped linkages are each mounted at the ends of their lateral boundaries on at least two blocks attached to the upper and lower support plates, that the tensioning device is a spiral spring which is placed on the pipe pieces is that bushings are pushed over the lateral boundaries of the U-shaped linkages arranged above, that each bushing is connected via a tab which is inserted through an opening in the support plate to a stop eye which is articulated on the lower side surface of the transport container,

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dass an der Unterseite der oberen Tragplatte zusätzliche Anschläge installiert sind. that additional stops are installed on the underside of the upper support plate.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung wird anhand der schematischen Zeichnungen (Fig. 1-3) näher beschrieben. An exemplary embodiment of the device according to the invention is described in more detail with reference to the schematic drawings (FIGS. 1-3).

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Teilbereich eines Kernkraftwerkes mit dem Brennelementlagerbecken 1 und dem Montageschacht 2. Ein Transportbehälter 3 für abgebrannte Brennelemente wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Krananlage aus dem Brennelementlagerbecken 1 herausgehoben, in den Montageschacht 2 herabgelassen, seitlich aus diesem herausgeschwenkt, auf den Transportwagen 4 gelegt und über eine nicht dargestellte Materialschleuse nach ausserhalb des Kernkraftwerkes und von dort zur Wiederaufbereitungsanlage transportiert. Zum besseren Verständnis ist der Weg des Transportbehälters durch Pfeile 30 gekennzeichnet. Denselben Weg in umgekehrter Richtung nimmt dann der aus der Wiederaufbereitungsanlage zurückkehrende leere Transportbehälter. Während des senkrechten Transportes des Transportbehälters ist unter Einhaltung eines bestimmten Ab-standes «a» unterhalb desselben eine Plattform 5 angeordnet die in einer Gleiteinrichtung wie z.B. Führungsschienen 6 unter Überwindimg eines bestimmten Reibungswiderstandes gleitet. In ihrer untersten Stellung ist die Plattform 5 in einer Vertiefung 7 des Brennelementlagerbeckens 1 bzw. des Montageschachtes 2 gelagert. Sobald die Plattform die Oberkante 28 des Brennelementlagerbeckens 1 bzw. des Montageschachtes 2 erreicht hat wird sie mittels nicht dargestellter Elemente verriegelt. Die Verbindung mit dem Transportbehälter wird gelöst, der Transportbehälter wird über den Montageschacht bzw. das Brennelementlagerbecken gebracht, mit der dort verriegelten Plattform 5 verbunden, die Plattform wird entriegelt und der Transport nach unten durchgeführt. Bei dem waagerechten Transport wird der Transportbehälter nur wenige Zentimeter oberhalb der Oberkante 28 bewegt, so dass ein Versagen der Tragmittel während dieses waagerechten Transportes nicht gefahrlich wäre. Plattform 5 und Führungsschienen 6 bilden die erfindungsgemässe Bremseinrichtung, deren Aufbau und Wirkungsweise anhand der Fig.. 2 und 3, die ein vergrössertes Detail der Fig. 1 darstellen, nachfolgend beschrieben wird. Dabei zeigt Fig. 2 die Bremseinrichtung ausser Eingriff und die Fig. 3 dieselbe im Eingriff. Die Plattform 5 besteht aus den Tragplatten 8 und 9 die über Stege 10 beispielsweise durch Schweissen verbunden sind. Ein Widerlager 11 ist über nicht dargestellte Querstreben mit den Stegen 10 und den Tragplatten 8,9 verbunden, so dass eine starre Plattform entsteht die einen Freiraum 40 aufweist. Um 180° versetzte Aussparungen 12, die in den Tragplatten 8,9 angebracht sind, dienen zur Führung der Plattform 5 in den Führungsschienen 6, welche im Beton 32 verankert sind (Fig. 2a). Ein Hebelsystem 13, das aus einem U-förmigen Gestänge 35 besteht, ist in Gestellen 14, die an den Tragplatten 8,9 befestigt sind, schwenkbar gelagert. Bremsklötze 15 sind am Stangenende 16 angelenkt. Das Gelenk 19 verbindet die Stangenenden 20 miteinander und gewährleistet eine synchrone Bewegung der Bremsklötze 15. Über Laschen 21 ist der Transport-5 behälter 3 mit dem Gestänge 13* derart verbunden, dass zwischen Unterkante 22 des Transportbehälters 3 und der Oberkante 23 der Plattform 5 ein Abstand «a» entsteht. Beim Ausführungsbeispiel beträgt dieser Abstand «a» ca. 50 mm. An den Stangen 24 der Gestänge 35 sind die Laschen 21 beispiels-io weise über Büchsen 25 befestigt. Dadurch sind die Laschen auf diesen Stangen verschiebbar, so dass Transportbehälter verschiedenen Durchmessers mit der Bremseinrichtung versehen werden können. Am Transportbehälter 3 sind die Laschen 21 über Anschlagösen 34 gelenkig verbunden. Aussparungen 33 i5 in der Tragplatte 9 gewährleisten einen freien Durchgang der Laschen 21. Zwischen dem Gelenk 19 und der Tragplatte 9 ist als Spannvorrichtung 26 eine Druckfeder angeordnet die bei maximalem Abstand «a» zwischen Oberkante 22 der Plattform 5 und Unterkante 22 des Transportbehälters 3 eine bestimmte 2o Vorspannkraft aufweist. 1 shows a cross section through the partial area of a nuclear power plant with the fuel element storage pool 1 and the assembly shaft 2. A transport container 3 for spent fuel elements is lifted out of the fuel assembly storage pool 1 with the aid of a crane system (not shown), lowered into the assembly shaft 2, and pivoted out of it laterally , placed on the trolley 4 and transported via a material lock, not shown, outside the nuclear power plant and from there to the reprocessing plant. The path of the transport container is marked by arrows 30 for better understanding. The empty transport container returning from the reprocessing plant then takes the same route in the opposite direction. While the transport container is being transported vertically, a platform 5 is arranged below it, while maintaining a certain distance «a». Guide rails 6 slides overcoming a certain frictional resistance. In its lowest position, the platform 5 is mounted in a recess 7 in the fuel assembly pool 1 or the assembly shaft 2. As soon as the platform has reached the upper edge 28 of the fuel element storage pool 1 or of the assembly shaft 2, it is locked by means of elements (not shown). The connection to the transport container is released, the transport container is brought over the assembly shaft or the fuel pool, connected to the platform 5 locked there, the platform is unlocked and the transport is carried out downwards. In the case of horizontal transport, the transport container is moved only a few centimeters above the upper edge 28, so that failure of the suspension means would not be dangerous during this horizontal transport. Platform 5 and guide rails 6 form the braking device according to the invention, the structure and mode of operation of which are described below with reference to FIGS. 2 and 3, which represent an enlarged detail of FIG. 1. 2 shows the braking device disengaged and FIG. 3 the same in engagement. The platform 5 consists of the support plates 8 and 9 which are connected via webs 10, for example by welding. An abutment 11 is connected to the webs 10 and the support plates 8, 9 via cross struts (not shown), so that a rigid platform is created which has a free space 40. Recesses 12 offset by 180 °, which are provided in the support plates 8, 9, serve to guide the platform 5 in the guide rails 6, which are anchored in the concrete 32 (FIG. 2a). A lever system 13, which consists of a U-shaped linkage 35, is pivotally mounted in frames 14 which are fastened to the support plates 8, 9. Brake pads 15 are hinged to the rod end 16. The hinge 19 connects the rod ends 20 to one another and ensures a synchronous movement of the brake pads 15. Via brackets 21, the transport container 5 is connected to the linkage 13 * in such a way that between the lower edge 22 of the transport container 3 and the upper edge 23 of the platform 5 Distance «a» is created. In the exemplary embodiment, this distance “a” is approximately 50 mm. On the rods 24 of the linkage 35, the tabs 21 are example-io attached via bushings 25. As a result, the tabs can be moved on these rods so that transport containers of different diameters can be provided with the braking device. On the transport container 3, the tabs 21 are articulated via stop eyes 34. Recesses 33 i5 in the support plate 9 ensure a free passage of the tabs 21. Between the joint 19 and the support plate 9, a compression spring is arranged as a tensioning device 26, which at a maximum distance “a” between the upper edge 22 of the platform 5 and the lower edge 22 of the transport container 3 has a certain 2o preload.

Bei störungsfreiem Betrieb wird also die Plattform 5 durch das Gestänge 35 das im Bereich der Abknickung 17 gegen den Anschlag 27 drückt, unter Einhaltung des Abstandes «a», getragen. Auf die Schmalseiten 18 der Führungsschiene wirkt 25 dabei eine Reibkraft, welche die vertikale Bewegung der Plattform auf einer Geschwindigkeit hält, die auch ohne Verbindung mit dem Transportbehälter die zulässige Senkge-i schwindigkeit der Krananlage nur wenig überschreitet. Versagt nun beim senkrechten Transport des Transportbehälters 30 die Krananlage oder ein Anschlagmittel, so wird der Transportbehälter 3 schneller fallen als die einen Reibungswiderstand überwindende Plattform 5. Unter Überbrückung des Abstandes «a» setzt der Transportbehälter auf der Plattform 5 auf. Die Laschen 21 machen die Fallbewegung des Transportas ! behälters über das Mass «a» mit, bewegen dabei die als Hebelsystem wirkenden Gestänge 35, wodurch die Bremsklötze 15 in den Raum zwischen Führungsschiene 6 und Widerlager 11 eingerückt werden und eine Abbremsung des Transportbehälters bewirken. Über die gelenkig gelagerten Anschlagösen 34 40 können die Laschen 21 den notwendigen seitlichen Ausschlag um den Winkel oc ausführen. Mit Hilfe der Feder 26 wird die Schliessbewegung der Bremsklötze 15 unterstützt. Wird der Transportbehälter angehoben, werden die Bremsklötze über das Hebelsystem der Gestänge 35 zwangsläufig wieder ausge-45 rückt. In the case of trouble-free operation, the platform 5 is thus carried by the linkage 35, which presses against the stop 27 in the region of the bend 17, while maintaining the distance “a”. A frictional force acts on the narrow sides 18 of the guide rail 25, which keeps the vertical movement of the platform at a speed which, even without connection to the transport container, only slightly exceeds the permissible lowering speed of the crane system. If the crane system or a lifting device fails when the transport container 30 is transported vertically, the transport container 3 will fall faster than the platform 5 that overcomes a frictional resistance. By bridging the distance “a”, the transport container rests on the platform 5. The tabs 21 make the transport a fall! container with the dimension "a", move the linkage 35 acting as a lever system, whereby the brake pads 15 are engaged in the space between the guide rail 6 and abutment 11 and bring about a braking of the transport container. The tabs 21 can execute the necessary lateral deflection by the angle oc via the articulated stop eyelets 34 40. With the help of the spring 26, the closing movement of the brake pads 15 is supported. If the transport container is raised, the brake pads are inevitably released again via the lever system of the linkage 35.

Selbstverständlich können die Laschen 21 nach Überwindung des Abstandes «a» auch andere Steuermittel auslösen die lein Eindrücken der Bremsklötze bewirken. After overcoming the distance “a”, the tabs 21 can of course also trigger other control means which cause the brake pads to be pressed in.

so Mit der erfindungsgemässen Einrichtung wurde eine einfache, wartungsarme und sichere Lösung des aufgezeigten Problems gefunden. With the device according to the invention, a simple, low-maintenance and safe solution to the problem shown was found.

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2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

618945 PATENT CLAIMS

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Power plants, characterized in that a mechanical braking device (5) is arranged below the transport container (3) at a given distance (a), which is guided against a certain frictional resistance in a sliding device (6) and coupled to the transport container (3) pelt is.

1. Device for braking the falling speed of a transport container if the conveyor device fails during the vertical transport of a transport container (for heavy goods, in particular for fuel elements in nuclear

2. Device according to claim 1, characterized in that the braking device (5) is a platform, that the platform (5) from two support plates (8 and 9) is formed, with an intermediate space (40) vertically below, 15th arranged and connected to each other, that within the free space (40) two coupled, lever systems (13) are mounted, that above the upper support plate (9) at a given distance (a) the transport container (3) is arranged, that the lever systems (13) are coupled to the transport container (3) such that each lever system (13) is provided with a brake block (15) which can be inserted between an abutment (11) arranged in the free space (40) and the sliding device (6) and that a tensioning device (26) is inserted between the upper support plate (9) and the two lever systems (13).

3. Device according to claim 2, characterized in that the support plates (8 and 9) are connected via webs (10). that the support plates (8 and 9) are arranged on both sides of a guide rail (6), that the two lever systems are formed from 30 U-shaped rods (35), that each has an open side of a U-shaped rod (35) of a guide rail (6) faces that the downward lateral boundaries of the U-shaped linkages (35) are coupled to one another by means of two pipe pieces (20) via a joint (19) that at the free ends of the downward lateral ones Limits of the U-shaped linkage (35) each have a brake pad (15) attached.

4. Device according to claim 3, characterized in that the U-shaped rods (35) are each mounted at the ends of their 40 lateral boundaries on at least two blocks (14) fastened to the upper and lower support plates (8, 9), that the tensioning device (26) is a spiral spring which is placed on the pipe sections (20), that bushes (25) are pushed over the lateral boundaries of the U-shaped linkage (35) 45 arranged above, that each bushing (25 ) 1 via a tab (21) which is inserted through an opening (33) in the support plate (9), with a hinged eyelet (34) on the lower side surface of the transport container (3) that is connected to the underside the upper support plate 50 (9) additional stops (27) are installed.